• The Korean Journal of Ceramics
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• 제1권2호
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• pp.86-90
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• 1995

Theoretical predictions for thermodynamically stable phases which formed when alkali(sodium and potassium) vapors reacted with alumina-chromia refractories under coal gasifying atmosphere were confirmed experimentally using a laboratory-scale coal gasifying reaction system and a commercial alumina-chromia refractory using SEM, XRD, and EDAX. Alkali concentration profiles in the refractory as a function of time were also determined. The results showed that the compounds that formed were $X_2O{\cdot}Al_2O_3, X_2O{\cdot}Cr_2O_3, X_2O{\cdot}5Al_2O_3, X_2O{\cdot}7Al_2O_3, X_2O{\cdot}11Al_2O_3(X=Na^+ \;or\; K^+)$, depending upon the alkali concentration and time of exposure at high temperatures. The presence of sulfur in gasifying atmospheres did not appear to affect the alkali reaction produces. Alkali pentration into the alumina-chromia refractory was deep and the formation of the $Na_2O{\cdot}Al_2O_3/K_2O{\cdot}Al_2O_3$ compunds resulted in the serious deformation of the refractory due to the large volume expansion at the reaction surface. The hot face of the alumina-chromia refractory in service under an alkali environment is prone to failure by alkali attack.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.441-444
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• 2007

The inside wall of a coal gasifier is lined with refractory, and the corrosion of the refractory by coal sag is an important parameter affecting the refractory lifetime and the replacement period. This paper examines the changes in microstructure of a chromia refractory due to chemical reactions with penetrating slag as a function of slag composition. The effects of CaO and $Fe_2O_3$ concentrations were studied using Datong and KIDECO slag. Static corrosion experiments were carried out, the percent slag penetration and changes in the microstructure were determined by SEM/EDX analyses. FactSage equilibrium calculations were carried out to determine the equilibrium products and the predictions were compared with experimental observations.

• 한국세라믹학회지
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• 제32권10호
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• pp.1117-1122
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• 1995

The effect of grain boundary structure on zigzag migrtion has been studied. Five kinds of a(2110)-m(1010) diffusion couples with different twist angles by 30$^{\circ}$from a [0001] common direction of each plane were prepared. When chromia (Cr2O3) was added to the diffusion couples by a vapor phase, zigzag migration of the grain boundary occurred. The fraction of zigzag migration did not essentially vary with the twist angle, but the magnitude and migration distance of individual migrating segment varied. The variation of CIGM morphology thus appears to result from the change in grain boundary mobility due to microscopic deviation of grain boundary structure out of a macroscopic grain boundary orientation.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제21권10호
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• pp.1049-1051
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• 2000

A chromia-pillared clay has been prepared by ion exchange type intercalation reaction between the sodium ion in montmorillonite and the trimeric chromium oxyformate (TCF) ion, and by subsequent heat-treatment. The structural and thermal properties have been systematically studied by thermal analysis, powder XRD, IR spec-troscopy, and XAS. The gallery height of~6.8 $\AA$ upon intercalation of the TCF ion suggests that the $Cr_3O$ plane is parallel to the aluminosilicate layers. Even though the basal spacing of TCF intercalated clay decreases slightly upon heating, the layer structure was retained up to $550^{\circ}C$ as confirmed by XRD and TG/DTA. Ac-cording to the EXAFS spectroscopic analysis, it is identified that the (Cr-Cr) distance of 3.28 $\AA$ between vertex-linked CrO6 octahedra in TCF splits into 2.64 $\AA$, 2.98 $\AA$, and 3.77 $\AA$ due to the face-, edge-, and corner-shared CrO6 octahedra after heating at $400^{\circ}C$, implying that a nano-sized chromium oxide phase was stabilized within the interlayer space of clay.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2001년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.267-272
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• 2001

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2002년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.157.1-157
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• 2002

• 공업화학
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• 제18권5호
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• pp.495-500
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• 2007

석탄가스화기의 내벽은 내화물로 구성되어 있다. 내화물의 침식은 가스화기 내화물의 수명 및 교체시기에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 본 논문에서는 슬래그와의 반응에 의한 내화재의 미세구조의 변화를 침식화합물의 형성에 가장 큰 영향을 미치는 산화철 농도의 함수로 조사하였다. 산화철 농도가 낮은 KIDECO 탄 슬래그에 산화철을 첨가하여 정적 침식실험을 수행한 후 $(Fe,Cr)_3O_4$의 형성과 침투 슬래그에서의 Fe의 고갈 깊이를 측정하였다. 그리고 FactSage를 이용한 평형계산을 통하여 chromite 형성조건을 조사하고 실험 결과와 비교하였다. 고정된 온도인 $1550^{\circ}C$에서 약 10%의 산화철을 포함한 KIDECO 슬래그에서는 $(Fe,Cr)_3O_4$의 형성이 관찰되지 않았으나 산화철의 함량이 증가될수록 $(Fe,Cr)_3O_4$ 형성이 관찰되었으며, 경계면의 $(Fe,Cr)_3O_4$ 층의 두께가 증가하였고, 산화철의 고갈 깊이도 증가하였다. 또한 산화철의 양이 많아질수록 화학적 침식이 증가하면서 슬래그와 내화물의 경계가 모호해지는 것을 확인하였다. 슬래그-내화재 계의 평형계산은 슬래그의 산화철 농도가 증가할수록 가스화기 조업온도에서 chromite 형성 가능성이 높아짐을 보여주었다, 또한 내화물이 슬래그에 용해된 경우와 같이 $Cr_2O_3$가 낮은 농도로 존재할 때 chromite 형성이 가장 유리하였고, 산화철의 농도가 20% 이하에서는 슬래그와 내화물이 같은 양으로 존재하는 경우가 chromite 형성에 가장 불리하였다.

• 에너지공학
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• 제13권4호
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• pp.281-290
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• 2004

석탄 가스화기에서 1000시간 이상 사용된 Cr$_2$O$_3$-Al$_2$O$_3$-ZrO$_2$ 내화물의 결정구조, 화학성분, 미세구조를 분석하여 석탄 슬래그에 의한 화학적 침식 메카니즘을 규명하였다 크로미아 내화물의 침식은 슬래그의 FeO와 $Al_2$O$_3$이 Cr$_2$O$_3$과 반응하며 일어나는 것으로 추정된다. 1차적으로 내화물의 슬래그 접촉면에서 슬래그의 FeO와 Cr$_2$O$_3$가 반응하여 FeCr$_2$O$_4$를 형성한다. 슬래그의 FeO가 모두 소모된 후 슬래그의 $Al_2$O$_3$이 Cr$_2$O$_3$ 입자와 반응하여 (Al, Cr)$_2$O$_3$를 형성하고, (Al, Cr)$_2$O$_3$상은 가장자리로부터 깨어져 미세한 입자를 형성한다. Cr$_2$O$_3$의 침식정도는 입자 크기와 치밀도에 따라 달라지며, 입자가 클수록, 치밀도가 높을수록 내침성이 증가하였다. ZrO$_2$는 화학적 성분의 변화 없었으나 슬래그 접촉면 부근에서 상 경계의 굴곡이 심해지거나 입자가 절단되는 물리적 침식의 영향을 받는다. 슬래그의 침투도는 일반적으로 석탄 주입구에서 아래로 내려갈수록 증가하나 슬래그 tap에서는 감소하였다.

• 공업화학
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• 제10권2호
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• pp.242-246
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• 1999

${\gamma}-chromia$ 촉매상에서 이염화이불화메탄 ($CF_2Cl_2$)과 사염화메탄 ($CCl_4$)을 불화수소로 불화하여 얻은 생성물의 분포에 대해 반응온도와 접촉시간, 그리고 반응주입 몰비 (HF/$CF_2Cl_2$ 또는 HF/$CCl_4$)의 영향을 조사하였다. 이염화이불화메탄의 불화반응은 주입 몰비 (HF/$CF_2Cl_2$)가 3 이상에서 접촉시간과 반응온도가 증가함에 따라 사불화메탄의 수율이 증가하여 반응온도 $370^{\circ}C$ 이상과 접촉시간 3초 이상에서 100%에 가까운 수율을 얻었다. 사염화메탄의 불화반응의 경우에는 이염화이불화메탄의 불화반응보다 반응온도가 높은 $500^{\circ}C$와 접촉시간 3초, 그리고 과량의 불화수소가 포함된 HF/$CCl_4$의 몰비 5에서 사불화메탄의 수율이 90% 이상 얻어졌다.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제1권1호
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• pp.29-34
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• 1995

Theoretical predictions were made for thermodynamically stable phases which formed when alkali(sodium and Potassium) vapors reacted with the 90% $Al_2O_3$-10% $Cr_2O_3$ refractory under coal gasifying atmosphere using the computer program of SOLGASMIX-PV. The calculation results showed that the stable compounds that formed were $X_2O$.$Al_2O_3$ and $X_2O$.$llAl_2O_3$(X=$Na^+$ or $K^+$), depending upon the alkali concentration. The presence of sulfur in gasifying atmospheres did not appear to affect the species of alkali reaction products. Alkali attack at high temperatures is likely to cause serious degradation at the hot face of the refractory, indicating that the alkali concentration is an important factor to affect the degradation of the refroctory.